Ви коли-небудь відкривали капот вашого автомобіля? Для необізнаного людини двигун виглядає як нагромадження металу, труб і проводів.
У цій статті ми обговоримо основну ідею двигуна, а потім розглянемо докладніше, як все його частини працюють разом і що в ньому може піти не так.
Мета бензинового автомобільного двигуна полягає в перетворенні бензину в рух, щоб ваш автомобіль зміг рухатися. В даний час найпростіший спосіб створення руху з бензину це спалювати бензин усередині двигуна. Таким чином, такий автомобільний двигун називається двигун внутрішнього згоряння - в ньому згорання відбувається всередині.
Звернемо увагу на два аспекти:
1. Існують різні види двигунів внутрішнього згоряння. Дизельні двигуни - це одна з їх форм, а газотурбінні двигуни - це інша. Існують також HEMI двигуни, роторні двигуни, чотиритактні і двотактні двигуни. Кожен тип має свої переваги і недоліки.
2. Так само існують двигуни зовнішнього згоряння. Паровий двигун в старовинних поїздах і пароплавах, - це найкращий приклад двигун зовнішнього згоряння. Паливо (вугілля, деревина, нафта, все, що завгодно), паровий двигун спалює за межами двигуна для створення пари, а пар створює рух всередині двигуна. Двигун внутрішнього згоряння є набагато більш ефективним (споживає менше палива на кілометр пробігу), ніж зовнішнього згоряння, плюс двигун внутрішнього згоряння значно менше, ніж еквівалентний по потужності двигун зовнішнього згоряння. Це пояснює, чому ми не бачимо ніяких сучасних автомобілів, що пересуваються за допомогою парових двигунів.
Давайте розглянемо процес внутрішнього згоряння більш докладно.
внутрішнє згоряння
Принцип, що лежить в основі будь-якого поршневого двигуна внутрішнього згоряння: Якщо ви помістіть невелику кількість високоенергетичного палива (наприклад, бензин) в маленькому, замкнутому просторі і запалав його, неймовірну кількість енергії виділиться у вигляді газу, що розширюється. Ви можете використовувати цю енергію, щоб просунути поршень вперед всередині циліндра. У цьому випадку енергія вибуху бензину перетворюється в рух поршня. Ви також можете створити цикл, який дозволить вам здійснювати такі вибухи сотні разів на хвилину. І якщо ви зможете використовувати цю енергію корисним чином, то у вас вийде ядро двигуна автомобіля!
Майже всі автомобілі в даний час використовують чотиритактний цикл згоряння для перетворення бензину в рух. Чотиритактний цикл також відомий як Цикл Отто, в честь Ніколаус Отто.
1. Такт впуску
2. Такт стиснення
3. Такт робочого ходу
4. Такт вихлопу
Одним з головних механізмів такого двигуна є поршень. Поршень з'єднаний з колінчастим валом за допомогою шатуна. Коли колінчастий вал обертається, він виконує черговий такт роботи двигуна. Ось що відбувається, коли двигун проходить свій цикл:
1. Поршень знаходиться вгорі, впускний клапан відкривається, і поршень рухається вниз, даючи двигуну прийняти в циліндр суміш з повітря і бензину. Це такт впуску. Тільки дрібні краплі бензину повинні бути в суміші з повітрям. Інакше підпалити цю суміш не вдасться або горіння буде неефективним. 
2. Потім поршень переміщається назад вгору, щоб стиснути суміш палива та повітря. Стиснення суміші дозволить зробити більш потужний вибух.
3. Коли поршень досягає вершини свого ходу, свічка запалювання дає іскру, щоб запалити суміш. Суміш в циліндрі вибухає, рухаючи поршень вниз.
4. Після того, як поршень досягне нижньої частини циліндра, відкривається випускний клапан і поршень знову піднімається вгору, очищаючи циліндр від вихлопних газів, які потім виходять з вихлопної труби.
І тепер двигун знову готовий для наступного циклу споживання заряду з повітря і бензину.
Зверніть увагу, що двигун внутрішнього згоряння створює рух обертальний, в той час як рух, вироблене поршнем - лінійне. У двигуні лінійне рух поршня перетворюється в обертальний рух колінчастого вала. Обертальний рух двигуна - це якраз те, що нам і потрібно, тому що ми плануємо з його допомогою обертати колеса автомобіля.
